Per decenni, gli scienziati hanno creduto che la fissazione dell’azoto, il processo essenziale che trasforma l’azoto atmosferico in forme utilizzabili dagli organismi, avvenisse solo in acque calde e tropicali.
Una nuova ricerca dell’Università di Copenhagen rivela che batteri fissatori di azoto sono stati scoperti sotto il ghiaccio artico, in condizioni di buio e freddo estremo ritenute incompatibili con la sopravvivenza microbica. La scoperta, potrebbe cambiare radicalmente i modelli climatici mondiali, aprendo nuove prospettive sul ruolo dell’Artico nel ciclo biogeochimico del pianeta.
Indice
Batteri fissatori di azoto scoperti sotto il ghiaccio artico in un minuto
Uno studio rivela che batteri fissatori di azoto sono stati scoperti sotto il ghiaccio artico, potrebbero cambiare i modelli climatici globali. Ricerca dell’Università di Copenhagen mostra che NCDs, batteri non fotosintetici, sono presenti in zone gelide e buie ritenute inospitali. Finora si credeva che la fissazione dell’azoto avvenisse solo in acque calde.
Questa scoperta indica che l’Artico potrebbe produrre autonomamente azoto, alimentando alghe e ampliando la catena alimentare. Con lo scioglimento del ghiaccio, questi microbi potrebbero proliferare, aumentando l’assorbimento di CO₂. Tuttavia, i sistemi biologici sono complessi e altri fattori potrebbero contrastare l’effetto positivo.
Ciò che è chiaro è che i modelli climatici attuali non tengono conto di questo processo. I ricercatori chiedono di integrare la fissazione dell’azoto artico nelle previsioni future. Una piccola vita invisibile potrebbe avere un grande impatto sul clima globale. La scoperta ribalta certezze scientifiche e apre nuove strade per comprendere l’equilibrio fragile dell’Artico in rapida trasformazione.
Una vita inaspettata nel buio polare dell’Artico
Le zone sotto il ghiaccio marino artico sono tra gli ambienti più estremi sulla Terra con temperature glaciali, oscurità quasi totale e scarsità di nutrienti. Si pensava che i diazotrofi, microrganismi specializzati nella fissazione dell’azoto, non potessero sopravvivere in queste condizioni.
Lisa von Friesen, biologa e autrice principale della ricerca, ha dimostrato il contrario affermando che credevano non fosse possibile ma si sbagliavano. Per la prima volta, batteri fissatori di azoto sono stati trovati direttamente sotto il pack ice, non solo nelle acque fredde libere dal ghiaccio.
Non-cianobatteri diazotrofi come nuovi protagonisti del ciclo dell’azoto
I microrganismi identificati appartengono ai NCDs (Non-Cyanobacterial Diazotrophs), batteri capaci di fissare l’azoto senza bisogno di fotosintesi. Analizzando campioni provenienti dall’Oceano Artico centrale e dalla regione eurasiatica, i ricercatori hanno scoperto una comunità attiva e diversificata di batteri fissatori di azoto.
Sebbene non sia ancora stato dimostrato direttamente che stiano fissando azoto in situ, la presenza dei geni chiave (nifH) e l’abbondanza suggeriscono un ruolo attivo nel ciclo dell’azoto artico.
Il legame con il fitoplancton e il sequestro del carbonio
L‘azoto fissato dai NCDs diventa nutrimento per le alghe microscopiche, alla base della catena alimentare marina. Con il rapido scioglimento del ghiaccio artico, le aree ricche di batteri fissatori potrebbero espandersi, favorendo una maggiore crescita algale.
Più alghe significano un ecosistema marino più ricco con benefici per zooplancton, pesci e predatori superiori, e un maggior assorbimento di CO₂ dall’atmosfera grazie alla fotosintesi algale. Von Friesen spiega che più alghe possono influenzare l’intera catena alimentare. Lasse Riemann, ecologo marino, aggiunge che se aumenta la crescita algale, l’Oceano Artico tratterrà più anidride carbonica.
Complessità e incertezze climatiche nell’ecosistema artico
I sistemi biologici sono complessi. Altri fattori come acidificazione, stratificazione delle acque e competizione tra specie potrebbero contrastare l’effetto positivo. L’aumento di alghe non porta automaticamente a un maggior sequestro di carbonio a lungo termine. Il contributo dei batteri fissatori di azoto scoperti sotto il ghiaccio artico è stato finora ignorato nei modelli climatici.
Verso nuovi modelli climatici che includono i batteri artici
La ricerca conclude che lo scioglimento del ghiaccio potrebbe stimolare direttamente o indirettamente la fissazione dell’azoto, innescando una cascata di effetti sull’ecosistema e sul clima mondiale. I ricercatori chiedono un sforzo coordinato di modellizzazione per valutare l’entità e la dinamica del fenomeno.
Integrare i NCDs nei modelli previsionali è essenziale per comprendere meglio il futuro dell’Artico e del pianeta. La ricerca si basa su campionamenti nell’Oceano Artico condotti da Lisa von Friesen e colleghi.
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